JP6398884B2

JP6398884B2 - 船外機用エンジン

Info

Publication number: JP6398884B2
Application number: JP2015121329A
Authority: JP
Inventors: 庄村　伸行; 伸行庄村; 富志夫林; 智彦宮木; 竜司浜田
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2035-06-16
Also published as: US20160368580A1; JP2017008725A; US10059416B2

Description

本発明は船外機のエンジン、特に触媒搭載モデルに好適な船外機用エンジンに関するものである。

小型船舶等に搭載される船外機は、推進機が配設されたロアユニットの上部にアッパユニット及びガイドエキゾーストが連結され、ガイドエキゾースト上にエンジンが支持、固定され、エンジンはエンジンカバーで覆われ、エンジンによって推進機を回転駆動するように構成されている。エンジンから排出される排気ガスは、その側面に縦方向に形成された排気通路を通ってアッパユニット及びロアユニットを経て海水中に排気させる構造となっている。

このような船外機用エンジンにおいて、排気ガスの浄化を図る観点から排気通路に触媒装置を設けて、排気ガス規制に対応する場合がある。更に、排気通路に二次空気を供給する空気ポンプを備え、排気系において炭化水素及び一酸化炭素を酸化させて排出ガスを無害化するために必要な酸素を供給する。

例えば特許文献１の船外機では、排気通路における触媒の上流側に二次空気を供給する空気ポンプを備え、空気ポンプをエンジンに支持させる。空気ポンプの空気取入れ口（空気吸込口）を、カウリングの内部であって、エンジンより高い位置に開口させ、空気ポンプによって排気通路に供給される二次空気中に水が混入し難くなるようにしている。

特開２０１０−５３７７１号公報

ところで船外機は一般に、エンジン及びその吸気系、排気系は、エンジンカバーであるカウリングによって覆われるエンジン収容室内に収容される。エンジン収容室の限られたスペース内に吸気系及び排気系に加えて触媒装置や空気ポンプ等を配置するのは必ずしも容易でなく、つまり周囲の部品等との関係で配置の際に制約が余儀なくされる。排気ガスの浄化機能を確保しながら、複数の機能装置あるいは部品等をコンパクトに配設するのは難しく、実際上、船外機を大型化させる原因とならざるを得ないのが実情であった。

本発明はかかる問題点を鑑みて、有効に且つ効果的にコンパクト化を図る船外機用エンジンを提供することを目的とする。

本発明の船外機用エンジンは、クランク軸の軸線が上下方向を指向すると共にシリンダの軸線が水平方向後向きに指向する複数の気筒を上下に重なるように配置した直列多気筒のエンジン本体と、このエンジン本体に燃焼用空気を供給する吸気装置と、前記エンジン本体とその下方のミドルユニット及びロアユニットとを接続して形成された排気通路と、この排気通路に設けられた触媒と、前記排気通路における前記触媒の上流側に二次空気を供給する空気ポンプとを備えた船外機用エンジンであって、前記吸気装置を前記エンジン本体の左右方向一方側の側部に配置し、前記排気通路及び前記空気ポンプを前記エンジン本体の左右方向他方側の側部に配置し、前記排気通路は、前記エンジン本体の各気筒に設けられた排気ポートに連結されて上下に延設された排気マニホールドと、この排気マニホールドと平行に配設されて前記触媒が収容される触媒収容部と、前記排気マニホールド及び前記触媒収容部を接続する接続通路とを備え、前記空気ポンプは前記排気マニホールド及び前記触媒収容部よりも前記エンジン本体の前方側に配置されるとともに、動力伝達装置を介して前記クランク軸に接続され、前記動力伝達装置は駆動力を断続可能なクラッチ機構を介して前記空気ポンプに駆動力を伝達することを特徴とする。

本発明によれば、吸気装置と排気通路及び空気ポンプとをエンジン本体の左右に分けて配置したことにより、船外機のエンジンの左右方向の幅をコンパクトに構成することができる。この場合、排気系において触媒収容部と空気ポンプと二次空気供給通路を前後にずらして配置し、この点でもエンジンの左右方向の幅をコンパクトにすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る船外機の全体概略構成例を示す左側面図である。本発明の第１の実施形態に係る船外機のエンジンを左方から見た側面図である。本発明の第１の実施形態に係る船外機のエンジンの後方正面図である。本発明の第１の実施形態に係る船外機のエンジンの上面図である。本発明の第２の実施形態に係る船外機のエンジンを左方から見た側面図である。本発明の第２の実施形態に係る船外機のエンジンの上面図である。本発明の第３の実施形態に係る船外機のエンジンの上面図である。本発明の第４の実施形態に係る船外機のエンジンを左方から見た側面図である。本発明の第４の実施形態に係る船外機のエンジンの上面図である。

以下、図面に基づき、本発明による船外機用エンジンにおける好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る船外機１００の概略構成例を示す左側面図である。この場合、船外機１００は図示のように、その前部側にて船体の後尾板Ｐに固定されている。なお、以下の説明中で各図において必要に応じて、船外機１００の前方を矢印Ｆｒにより、後方を矢印Ｒｒにより示し、また船外機１００の側方右側を矢印Ｒにより、側方左側を矢印Ｌによりそれぞれ示す。

（第１の実施形態）
船外機１００の全体構成において、上部から下部へアッパユニット１０１、ミッドユニット１０２及びロアユニット（下部ユニット）１０３が順に配置構成される。アッパユニット１０１において、エンジン１０はエンジンホルダ１１を介して、そのクランクシャフト１２が鉛直方向を向くように縦置きに搭載支持される。エンジン１０として、例えば直列多気筒エンジン等を採用可能である。クランクシャフト１２を支持するクランクケース１３に対して、シリンダブロック１４、シリンダヘッド１５及びシリンダヘッドカバー１６が順次結合する。エンジン１０においてシリンダ軸線が水平方向後向きに指向する複数の気筒が上下に重なるように配置される。なお、エンジン１０はエンジンカバー１０１Ａによって覆われる。

ミッドユニット１０２は、アッパマウント１０４及びロアマウント１０５を介して、スイベルブラケット１０６に設定された支軸のまわりに水平方向に回動可能となるように支持される。スイベルブラケット１０６の左右両側にはクランプブラケット１０７が設けられ、このクランプブラケット１０７を介して船体の後尾板Ｐに固定される。スイベルブラケット１０６は、左右方向に設定されたチルト軸１０８のまわりに上下方向に回動可能に支持される。

ミッドユニット１０２において、エンジン１０のクランクシャフト１２の下端部に連結するドライブシャフト１０９が上下方向に貫通配置され、このドライブシャフト１０９の駆動力が、ロアユニット１０３のギヤケース１１０内に配置されたプロペラシャフト１１１に伝達されるようになっている。ドライブシャフト１０９の前側には、前後進の切換等を行うためのシフトロッド１１２が上下方向に平行配置される。また、ミッドユニット１０２にはエンジン１０を潤滑するためのオイルを貯留するオイルパン１１３等が配設される。なお、ミッドユニット１０２は、ドライブシャフト１０９を収容するドライブシャフトハウジング１１４を有している。

ロアユニット１０３においてギヤケース１１０内に、ドライブシャフト１０９の駆動力によりプロペラシャフト１１５を介してプロペラ１１６を回転駆動する複数のギヤ群１１７等を有する。ギヤ群１１７においてミッドユニット１０２から下方へ延出したドライブシャフト１０９はそれ自体に取り付けたギヤが、ギヤケース１１０内のギヤと噛合することで最終的にプロペラ１１６を回転させるが、シフトロッド１１２を介してのシフト装置の操作によりギヤケース１１０内のギヤ群１１７の動力伝達経路を切り換える、即ちシフトするようになっている。

図２〜図４は、本実施形態におけるエンジン１０の例を示している。図２はエンジン１０を左方から見た側面図、図３はエンジン１０の後方正面図、図４はエンジン１０の上面図である。本例のエンジン１０は直列４気筒エンジンとし、図３に示されるように上から順に１番（♯１）気筒、２番（♯２）気筒、３番（♯３）気筒及び４番（♯４）気筒の４気筒が配列される。エンジン１０はクランクケース１３が前方に、シリンダヘッド１５が後方に配置されるかたちで、♯４気筒側にてエンジンホルダ１１上に搭載される。以下に図２〜図４を参照してエンジン１０について概略説明するが、その構成部材等は必要に応じて適宜図示し、あるいはその図示を省略する。

クランクケース１３において、クランクシャフト１２はその上端部及び下端部並びにそれらの中間部にて複数のジャーナル軸受によって、クランクケース１３内で回転可能に支持される。クランクシャフト１２はまた、その下端にて例えば一対の連結ギヤ（リダクションギヤ）を介してドライブシャフト１０９の上端と結合し、これによりクランクシャフト１２の回転動力がドライブシャフト１０９へと伝達される。

シリンダブロック１４において、内部には気筒毎にシリンダボアが形成され、ピストンがシリンダボア内で往復動可能（この例では前後方向となる）に内嵌する。このピストンはコンロッドを介してクランクシャフト１２のクランクピンに連結し、これによりシリンダボア内のピストンの往復運動がクランクシャフト１２の回転運動に変換され、更にエンジン１０の出力としてドライブシャフト１０９に伝達される。

シリンダヘッド１５において、図４を参照して気筒毎にシリンダボアに整合する燃焼室１７と、この燃焼室１７にそれぞれ連通する吸気ポート１８及び排気ポート１９とが形成される。本例では吸気系がエンジン１０の右側に、また排気系がエンジン１０の左側にそれぞれ配置構成される。先ず吸気系においてシリンダブロック１４の右側部に配置されたスロットルボディ２０Ａにより流量制御された吸気が吸気マニホールドに流入する。この吸気は更に、吸気マニホールドから各気筒に分岐する吸気ブランチ２０Ｂ（図３参照）を介して吸気ポート１８に供給される。スロットルボディ２０Ａ及び吸気ブランチ２０Ｂや吸気マニホールド等により、エンジン１０に対して燃焼用空気を供給する吸気装置２１が構成される。吸気ポート１８は、燃焼室１７との連通部が吸気バルブ２２によって開閉制御される。この場合、吸気バルブ２２は、上下方向に延設された吸気側カムシャフト２３に設けたカムによって駆動される。また、排気系において排気ポート１９は、燃焼室１７との連通部が排気バルブ２４によって開閉制御される。この場合、排気バルブ２４は、上下方向に延設された排気側カムシャフト２５に設けたカムによって駆動される。なお、この実施形態では、各気筒において吸気側及び排気側にそれぞれ２つの吸気バルブ２２及び排気バルブ２４を持つ、所謂４バルブのバルブ構造であってよい。

各気筒の燃焼室１７の頂部には点火プラグが装着され、燃焼室１７内に供給された混合気は点火プラグにより着火される。更に各気筒のシリンダボア内で爆発・燃焼した燃焼ガスは、排気ポート１９から排気マニホールド２６へ排出される。各気筒において排気ポート１９には、シリンダブロック１４のシリンダボアの外側部に設けられた排気マニホールド２６が連通するように接続される。排気マニホールド２６は図２及び図３等に示されるようにシリンダヘッド１５の左側面部にて上下方向に延設されており、各排気ポート１９からの排気ガスを合流させる。排気ガスは排気マニホールド２６を通って、後述するように最終的にエンジン１０の下方へと導かれ、更にエンジンホルダ１１内に形成された排気通路を経て水中に排出される。

本実施形態のエンジン１０の構成例として、排気系の排気通路の途中には触媒が装着され、図２のように排気マニホールド２６から触媒収容部２７を通り、エンジン１０の下方のミッドユニット１０２及びロアユニット１０３へと接続される排気通路２８が形成される。触媒収容部２７は排気マニホールド２６の後方側にて、排気マニホールド２６と平行に上下方向に延設され、内部に触媒２９が収容される。排気通路２８の一部を形成する排気マニホールド２６には、各気筒の排気ポート１９が接続される複数（本例では４つ）の開口３０が設けられ、また、排気マニホールド２６及び触媒収容部２７の上部同士が接続通路３１を介して相互に接続される。排気通路２８は更に、触媒収容部２７の下部から湾曲しつつ下向きに延出し、エンジンホルダ１１内に形成されている排気連通路３２と接続され、この排気連通路３２を介してミッドユニット１０２側と連通する。

このように排気通路２８には排気マニホールド２６、接続通路３１、触媒収容部２７及び排気連通路３２が含まれる。排気通路２８の途中において、触媒２９が収容される触媒収容部２７の排気上流側と排気下流側、具体的には排気マニホールド２６の適所と触媒収容部２７の下部からの延出部３５（図２、図３参照）の適所とにそれぞれ、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ３３及び３４が装着される。これらの酸素濃度センサ３３及び３４は、それらの装着部位における排気ガス中の酸素濃度を検出することができる。また、排気通路２８には略全体に沿って、通路外周部にウォータジャケット３６が設けられており、冷却系のウォータポンプから送られる冷却水がウォータジャケット３６内を流通することで排気通路２８を冷却するようにしている。

ここで、エンジン１０における主にクランクケース１３、シリンダブロック１４、シリンダヘッド１５及びシリンダヘッドカバー１６を含んでエンジン本体とし、このエンジン本体に対して燃焼用空気を供給する吸気装置２１がエンジン本体の左右方向一方側、本例では右側部に配置される。また、燃焼ガスをエンジン本体から排出するための排気通路２８がエンジン本体の左右方向他方側、本例では左側部に配置される。

排気系において、各気筒の排気ポート１９から排出された排気ガスが排気マニホールド２６の開口３０に流入して、排気マニホールド２６内にて合流する（図２〜図４において必要に応じて、排気ガスの流れを矢印Ｇにより示す）。この合流した排気ガスは排気マニホールド２６内で上方へ流通し、その上部で接続通路３１を介して触媒収容部２７に流入する。排気ガスは更に、触媒収容部２７内の触媒２９を通過し、触媒収容部２７の下部から延出部３５に流入して、その後エンジンホルダ１１内の排気連通路３２を通ってミッドユニット１０２、更にはロアユニット１０３を経て水中に排出される。

本発明では更に、排気通路２８における触媒２９の上流側に二次空気を供給する空気ポンプ３７を備える。この空気ポンプ３７は排気ガスを浄化するために、排気通路２８を流通する排気ガス中に二次空気を供給し、即ち排気系において炭化水素及び一酸化炭素を酸化させて無害化するために必要な酸素を供給する。つまり酸素を排気ガスと結合させることにより排気ガスの酸化を促進して、炭化水素及び一酸化炭素の排出量の低減を図る。

本実施形態では空気ポンプ３７はエンジン本体の左右方向他方側、本例では左側部に配置され、即ち排気通路２８と同一側に配置される。空気ポンプ３７として圧縮機の種類によりルーツ式、リショルム式及び遠心式等があり、これらのうちから適宜用いることができる。この例では空気ポンプ３７は図２及び図４に示されるように、排気マニホールド２６よりもエンジン本体の前方側に配置される。空気ポンプ３７の回転軸３７ａは上下方向に設定することができ、略♯１〜♯２気筒にかけてのシリンダブロック１４側面の凹部３８（図４）にて、シリンダブロック１４の側壁にボルト等により締着固定される。

空気ポンプ３７の駆動源としてエンジン１０の動力を利用することができ、クランクシャフト１２に接続されて空気ポンプ３７を駆動する動力伝達装置を備える。この例では動力伝達装置として、クランクシャフト１２に結合するフライホイール３９（側）と空気ポンプ３７の回転軸３７ａに取り付けたプーリ４０とがベルト４１を介して連結される。このようにクランクシャフト１２の駆動力で空気ポンプ３７を回転駆動するが、この場合、両者間の動力伝達を断続制御することができる。例えば空気ポンプ３７の回転軸３７ａのプーリ４０の取付部にクラッチ機構、具体的には電磁クラッチ４２が組み込まれている。この電磁クラッチ４２によりクランクシャフト１２から空気ポンプ３７への駆動力の動力伝達が接続、遮断制御される。ここで、船外機１００の加速時等にはエンジン１０に供給される燃料が濃いため排気ガス中の酸素濃度が薄くなり、そのままでは排気通路２８中の触媒２９の活性が低下する。本例では排気下流側の酸素濃度センサ３４の酸素濃度検出値に基づき、触媒２９の活性を維持するべく排気ガス中に二次空気を供給するように空気ポンプ３７を駆動制御する。この場合、酸素濃度センサ３４の酸素濃度検出値は、船外機１００に搭載されたＥＣＵに送出され、この酸素濃度情報に基づいてＥＣＵでは排気ガス中の酸素濃度が所定閾値以上であるか否かに応じて、電磁クラッチ４２を作動させ、即ち空気ポンプ３７の駆動制御を行う。

空気ポンプ３７には二次空気を取り込むための吸気部４３が接続付帯され（図２において二次空気の流れを矢印Ａにより示す）、この吸気部４３から空気ポンプ３７に対して二次空気が供給される。吸気部４３はクランクケース１３側面にて空気ポンプ３７の前方側に隣接配置され、概して中空構造を有し、図２のようにその前端部に空気を取り込むための吸気口４３ａが開口する。吸気部４３は、取り込んだ空気に対する気液分離機能と消音機能とを備えている。なお、吸気部４３にはエアフィルタを内蔵してもよく、これにより空気ポンプ３７に対して送られる二次空気が清浄化される。ここで、エンジン１０及びその吸気系、排気系は、エンジンカバー１０１Ａ（カウリング）によって覆われるエンジン収容室１１８内に収容される。エンジン収容室１１８内に外気を取り入れるための外気取入装置、具体的には図２のように外気導入ダクト１１９を有し、この外気導入ダクト１１９の底部付近において、エンジン収容室１１８の後部であって、エンジン本体の後方には外気導入ダクト１１９から取り入れた空気（図２においてエンジン収容室１１８内に取り入れた空気の流れを矢印Ａ₀により示す）が流入する流入口１２０が開口する。吸気部４３の吸気口４３ａはエンジン収容室１１８の前部において外気導入ダクト１１９の流入口１２０よりも上方位置（図２、高さＨ）に設定される。

本実施形態において、空気ポンプ３７と排気通路２８の一部である排気マニホールド２６とが二次空気供給通路４４を介して接続される。二次空気供給通路４４は空気ポンプ３７の左側面から下方へ延出し、後方へ湾曲して排気マニホールド２６の左側面まで延設され、二次空気供給通路４４の先端部は排気マニホールド２６と接続すべく開口している。排気通路２８の二次空気供給通路４４との接続部４５が、触媒収容部２７よりも排気流れ方向の上流側、本例では特に排気マニホールド２６における排気流れ方向の最上流部（♯４気筒に略対応する部位）に形成される。接続部４５には図４に示されるようにリードバルブ４６（逆止弁）が装着され、このリードバルブ４６により排気通路２８側から空気ポンプ３７側への排気ガスの逆流を防いでいる。

前述のように排気系において、各気筒の排気ポート１９から排出された排気ガスが、排気マニホールド２６の開口３０に流入して、排気マニホールド２６内にて合流し、合流した排気ガスは接続通路３１を介して触媒収容部２７に流入する。排気ガスが触媒収容部２７内の触媒２９を通過することで、その排気ガス中に含まれる主に炭化水素、一酸化炭素及び窒素酸化物等は酸化もしくは還元され、これにより排気ガス中の有害物質が除去され、つまり排気ガスが浄化される。効率よく酸化あるいは還元を行うためには、燃料と空気が完全燃焼し、且つ酸素の余らない理論空燃比であることが必要である。排気ガス中の酸素濃度は酸素濃度センサ３３，３４で常に監視しており、酸素濃度検出値に応じてＥＣＵが電磁クラッチ４２を作動させ、空気ポンプ３７を駆動する。空気ポンプ３７によって排気ガス中に二次空気を供給することで、常に触媒２９の活性を維持して効率よく排気ガスの浄化を図ることができる。

本発明において特に、吸気装置２１がエンジン本体の左右方向一方側、本例では右側部に配置され、また、排気通路２８と空気ポンプ３７がエンジン本体の左右方向他方側、本例では左側部に配置される。
このように吸気装置２１と排気通路２８及び空気ポンプ３７とをエンジン本体の左右に分けて配置したことにより、船外機１００のエンジン１０の特に左右方向の幅をコンパクトに構成することができる。例えば特に船体の後尾板Ｐに複数基の船外機１００を搭載する場合、船外機１００相互間の左右方向の配置間隔を小さく抑えることができる。船外機１００の配置間隔が大きいと、旋回時において外側の船外機が浮き易くなり、キャビテーション等を起こす原因となる。本発明では船外機１００の配置間隔を小さくできるため、キャビテーションによる推力低下を防止すると共に、船舶の操縦安定性の向上等を期待することができる。

また、排気通路は排気マニホールド２６と、排気マニホールド２６と平行に配設されて触媒２９が収容される触媒収容部２７と、排気マニホールド２６及び触媒収容部２７を接続する接続通路３１とを備え、触媒収容部２７を排気マニホールド２６よりもエンジン本体の後方側に配置すると共に、空気ポンプ３７を排気マニホールド２６よりも前方側に配置する。そして、本例では排気マニホールド２６において、空気ポンプ３７からの二次空気供給通路４４との接続部４５を設け、触媒収容部２７よりも排気流れ方向の上流側で二次空気供給通路４４と接続する。

排気系において触媒収容部２７と空気ポンプ３７と二次空気供給通路４４を前後にずらして配置することで、これらの部材が左右方向で重ならないようにする。このように複数の部材のいずれも左右に張り出して配置されることがないため、エンジン１０の左右方向の幅をコンパクトにすることができる。

また、空気ポンプ３７は、動力伝達装置を介してクランクシャフト１２に接続されると共に、動力伝達装置にクランクシャフト１２の駆動力の伝達を断続可能なクラッチ機構を有する。
空気ポンプ３７の駆動を必要に応じて断続することができるため、エンジン１０の運転状態に応じて二次空気の供給量を最適に調整することが可能になる。これにより触媒２９の適正作用を保証しながらその耐久性を向上させると共に、不必要な空気ポンプ３７の駆動を避けることでエンジン１０の出力損失を低減できてその燃費向上効果を期待することができる。

エンジンカバー１０１Ａによって覆われるエンジン収容室１１８において、吸気部４３の吸気口４３ａはエンジン収容室１１８の前部で外気導入ダクト１１９の流入口１２０よりも上方の位置に設定される。
このように吸気口４３ａを配置することにより、空気ポンプ３７によって排気通路２８に供給される二次空気中に水分が混入されるのを有効に防ぎ、二次空気による排気ガスの浄化作用を確保維持することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明による船外機用エンジンにおける第２の実施形態を説明する。図５は第２の実施形態に係るエンジン１０を左方から見た側面図、図６はそのエンジン１０の上面図である。図５及び図６において、第１の実施形態の場合と実質的に同一又は対応する部材には同一符合を用いて説明する。図５のようにエンジン１０の側面視において、排気マニホールド２６、接続通路３１、触媒収容部２７及びその延出部３５を含む排気通路２８が渦巻き状（例えば「の」字状）に配設され、排気マニホールド２６が接続通路３１及び触媒収容部２７によって前後から挟まれるかたちで配置される。つまり排気通路２８のうち排気マニホールド２６と触媒収容部２７とを接続する接続通路３１が図５のように、排気マニホールド２６の下部から上向きに延びて、その後触媒収容部２７の上端部に接続する上向きの立上がり部３１Ａを有する。

吸気装置２１がエンジン本体の左右方向一方側、本例では右側部に配置され、また、排気通路２８と空気ポンプ３７がエンジン本体の左右方向他方側、本例では左側部に配置される。

第２の実施形態のエンジン１０の排気系では、各気筒の排気ポート１９から排出された排気ガスが、排気マニホールド２６の開口３０に流入して、排気マニホールド２６内にて合流する（図５において排気ガスの流れを矢印Ｇにより示す）。この合流した排気ガスは排気マニホールド２６内で下方へ流通し、その下部で接続通路３１に流入する。接続通路３１の立上がり部３１Ａ内で排気ガスは上方へ流通して、その後触媒収容部２７に流入し、その間に触媒２９を通過する。

空気ポンプ３７は図５及び図６に示されるように、排気マニホールド２６よりもエンジン本体の前方側であって、その立上がり部３１Ａの前方側に配置される。そして、本例では接続通路３１において、空気ポンプ３７からの二次空気供給通路４４との接続部４５が設けられ、つまり触媒収容部２７よりも排気流れ方向の上流側で二次空気供給通路４４と接続する。この場合、接続部４５は、接続通路３１における排気流れ方向の略最上流部に設定される。また、リードバルブ４６は二次空気供給通路４４において、接続部４５の手前（二次空気流れ方向の上流側）直近に装着される。

本発明の第２の実施形態において、空気ポンプ３７から接続部４５を介して、排気通路２８を流通する排気ガス中に二次空気を供給し、排気系において炭化水素及び一酸化炭素を酸化させて無害化するために必要な酸素を供給する。これにより酸素を排気ガスと結合させることにより排気ガスの酸化を促進して、炭化水素及び一酸化炭素の排出量の低減を図る。

この第２の実施形態では特に、接続通路３１において上向きの立上がり部３１Ａを設けることで、接続通路３１の通路長を長くする。この場合、接続通路３１の立上がり部３１Ａにおける排気流れ方向の略最上流部に接続部４５が設定される。これらにより排気ガスと二次空気との混合空間がより大きく確保される。このように排気ガス及び二次空気の混合空間を長く大きくすることにより、排気ガス及び二次空気がより均一に混合され、これらのガスと触媒２９との良好な反応が促進される。

なお、本発明の第２の実施形態においても、吸気部４３の吸気口４３ａはエンジン収容室１１８の前部で外気導入ダクト１１９の流入口１２０（図２参照）よりも上方の位置に設定される。吸気口４３ａをこのような高さ位置に配置することにより、空気ポンプ３７によって排気通路２８に供給される二次空気中に水分が混入されるのを有効に防ぎ、二次空気による排気ガスの浄化作用を確保維持することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明による船外機用エンジンにおける第３の実施形態を説明する。図７は第３の実施形態に係るエンジン１０の上面図である。図７において、第３の実施形態の基本構成は、第２の実施形態の場合と実質的に同一である。接続通路３１は、排気マニホールド２６の下部から上向きに延びる立上がり部３１Ａを有する。この場合、接続通路３１の立上がり部３１Ａにおける排気流れ方向の略最上流部に接続部４５が設定される。

本発明の第３の実施形態では特に、リードバルブ４６は図７のように接続部４５に装着される。リードバルブ４６が二次空気供給通路４４の途中に装着される場合に比べて、その取付が容易である等の利点がある。また、リードバルブ４６自体あるいはその周辺のメンテナンス性等の点でも有利である。

なお、本発明の第３の実施形態においても、吸気部４３の吸気口４３ａはエンジン収容室１１８の前部で外気導入ダクト１１９の流入口１２０（図２参照）よりも上方の位置に設定される。吸気口４３ａをこのような高さ位置に配置することにより、空気ポンプ３７によって排気通路２８に供給される二次空気中に水分が混入されるのを有効に防ぎ、二次空気による排気ガスの浄化作用を確保維持することができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明による船外機用エンジンにおける第４の実施形態を説明する。図８は第４の実施形態に係るエンジン１０を左方から見た側面図、図９はそのエンジン１０の左側の上面図である。第４の実施形態において、接続通路３１まわりの基本構成は、第１の実施形態の場合と実質的に同一である。図８及び図９において、第１の実施形態の場合と実質的に同一又は対応する部材には同一符合を用いて説明する。触媒収容部２７は排気マニホールド２６の後方側にて、排気マニホールド２６と平行に上下方向に延設され、内部に触媒２９が収容される。

排気系において、各気筒の排気ポート１９から排出された排気ガスが、排気マニホールド２６の開口３０に流入して、排気マニホールド２６内にて合流する。この合流した排気ガスは排気マニホールド２６内で上方へ流通し、その上部で接続通路３１を介して触媒収容部２７に流入する。排気ガスは更に、触媒収容部２７内の触媒２９を通過し、触媒収容部２７の下部から延出部３５に流入して、その後エンジンホルダ１１内の排気連通路３２を通ってミッドユニット１０２、更にはロアユニット１０３を経て水中に排出される。

本発明の第４の実施形態では特に、二次空気供給通路４４の接続部４５が、エンジン本体を形成するシリンダブロック１４と一体に形成され、各気筒の排気ポート１９にそれぞれ連通する連通路４７を設けている。この場合、空気ポンプ３７の右側面部から延出する二次空気供給通路４４は二股に分岐し、分岐した二次空気供給通路４４Ａ，４４Ｂが、それぞれ対応する接続部４５Ａ，４５Ｂに接続される。各接続部４５Ａ，４５Ｂはシリンダブロック１４と一体に形成されると共に、それぞれリードバルブ４６が装着される。なお、各接続部４５Ａ，４５Ｂにはリードバルブ４６を覆うようにそれぞれカバー４５ａが取り付けられる。各リードバルブ４６の二次空気排出側と排気ポート１９との間は連通路４７を介して接続される。

なお、本発明の第４の実施形態においても、吸気部４３の吸気口４３ａはエンジン収容室１１８の前部で外気導入ダクト１１９の流入口１２０（図２参照）よりも上方の位置に設定される。吸気口４３ａをこのような高さ位置に配置することにより、空気ポンプ３７によって排気通路２８に供給される二次空気中に水分が混入されるのを有効に防ぎ、二次空気による排気ガスの浄化作用を確保維持することができる。

本発明の第４の実施形態において、空気ポンプ３７からの二次空気は二次空気供給通路４４Ａ，４４Ｂを通って、接続部４５Ａ，４５Ｂに供給される。各接続部４５Ａ，４５Ｂにおいてリードバルブ４６から送出された二次空気は、連通路４７を介して排気ポート１９内に排出され、排気ガス中に二次空気が供給される。

本発明の第４の実施形態では特に、触媒収容部２７及び排気マニホールド２６と二次空気供給通路４４とがエンジン１０の左右方向で重なることなく配置されるため、エンジン１０の左右方向の幅をコンパクトにすることができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態においてエンジン１０が直列４気筒エンジンとした例を説明したが、エンジン１０の気筒数は増減することができる。

１０エンジン、１１エンジンホルダ、１２クランクシャフト、１３クランクケース、１４シリンダブロック、１５シリンダヘッド、１６シリンダヘッドカバー、１７燃焼室、１８吸気ポート、１９排気ポート、２０Ａスロットルボディ、２０Ｂ吸気ブランチ、２１吸気装置、２２吸気バルブ、２３吸気側カムシャフト、２４排気バルブ、２５排気側カムシャフト、２６排気マニホールド、２７触媒収容部、２８排気通路、２９触媒、３０開口、３１接続通路、３２排気連通路、３３，３４酸素濃度センサ、３６ウォータジャケット、３７空気ポンプ、３７ａ回転軸、３８凹部、３９フライホイール、４０プーリ、４１ベルト、４２電磁クラッチ、４３吸気部、４４二次空気供給通路、４５接続部、４６リードバルブ、４７連通路、１００船外機。

Claims

クランク軸の軸線が上下方向を指向すると共にシリンダの軸線が水平方向後向きに指向する複数の気筒を上下に重なるように配置した直列多気筒のエンジン本体と、このエンジン本体に燃焼用空気を供給する吸気装置と、前記エンジン本体とその下方のミドルユニット及びロアユニットとを接続して形成された排気通路と、この排気通路に設けられた触媒と、前記排気通路における前記触媒の上流側に二次空気を供給する空気ポンプとを備えた船外機用エンジンであって、
前記吸気装置を前記エンジン本体の左右方向一方側の側部に配置し、前記排気通路及び前記空気ポンプを前記エンジン本体の左右方向他方側の側部に配置し、
前記排気通路は、前記エンジン本体の各気筒に設けられた排気ポートに連結されて上下に延設された排気マニホールドと、この排気マニホールドと平行に配設されて前記触媒が収容される触媒収容部と、前記排気マニホールド及び前記触媒収容部を接続する接続通路とを備え、
前記空気ポンプは前記排気マニホールド及び前記触媒収容部よりも前記エンジン本体の前方側に配置されるとともに、動力伝達装置を介して前記クランク軸に接続され、
前記動力伝達装置は駆動力を断続可能なクラッチ機構を介して前記空気ポンプに駆動力を伝達することを特徴とする船外機用エンジン。
各前記気筒の排気ポート、前記排気マニホールド及び前記接続通路のいずれかに前記空気ポンプからの二次空気供給通路との接続部を設け、前記触媒収容部よりも排気流れ方向の上流側で前記二次空気供給通路と接続したことを特徴とする請求項１に記載の船外機用
エンジン。
前記触媒収容部を前記排気マニホールドよりも前記エンジン本体の後方側に配置したことを特徴とする請求項２に記載の船外機用エンジン。
前記二次空気供給通路の接続部が、前記エンジン本体を形成する前記シリンダブロックと一体に形成され、各前記気筒の排気ポートにそれぞれ連通する連通路を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の船外機用エンジン。
前記排気通路の前記二次空気供給通路との接続部が、前記排気マニホールドの排気流れ方向の最上流部に形成されたことを特徴とする請求項２又は３に記載の船外機用エンジン。
前記排気通路の前記排気マニホールドと前記触媒収容部とを接続する接続通路が、前記排気マニホールドの下部から上向きに延びて前記触媒収容部の上端部に接続する上向きの立上がり部を有し、
前記接続通路の排気流れ方向の略最上流部に前記二次空気供給通路との接続部が形成されたことを特徴とする請求項２又は３に記載の船外機用エンジン。
前記エンジン本体及びその吸気系、排気系は、エンジンカバーによって覆われるエンジン収容室内に収容されると共に、前記エンジン収容室内に外気を取り入れるための外気取入装置の流入口の開口位置を、前記エンジン収容室の後部であって前記エンジン本体の後方に設け、
前記空気ポンプの吸気口は、前記エンジン収容室の前部において外気取入装置の流入口の開口位置よりも上方位置に設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の船外機用エンジン。